1535-數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)

1535-數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì),數(shù)控,銑床,回轉(zhuǎn),工作臺(tái),設(shè)計(jì) DFU-07-417：大連水產(chǎn)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 任務(wù)書2009 屆 職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)題目： 數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì) 子題： 學(xué)生姓名： 孫旭 班 級(jí)： 機(jī)自 07-1 指導(dǎo)教師(簽章) ： 職稱（學(xué)位）： 講師 所在教研室： 數(shù)控教研室 專業(yè)負(fù)責(zé)人(簽章) ： 下達(dá)日期：2009 年 3 月 1 日 完成日期：2009 年 6 月 13 日題目性質(zhì) 真實(shí) 題目類型 設(shè)計(jì) 題目來(lái)源 生產(chǎn)課題簡(jiǎn)介本課題的思想主要是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控銑床進(jìn)行分析和計(jì)算，設(shè)計(jì)出數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求將其改良，使之達(dá)到較理想的方案。結(jié)果表現(xiàn)形式為全部設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說(shuō)明書。其中說(shuō)明書及 50%以上的圖紙必須形成文檔。具體任務(wù)、內(nèi)容及要求（包括設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)分析、繪圖質(zhì)量各類圖紙張數(shù)、外文翻譯及撰寫外文摘要等要求）設(shè)計(jì)條件和原始數(shù)據(jù)：題目：數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要參數(shù)：1.回轉(zhuǎn)半徑：400mm2.重復(fù)定位精度：0.005mm3.電液脈沖馬達(dá)功率：0.75kw4.電液脈沖馬達(dá)轉(zhuǎn)速：3000rpm5.總傳動(dòng)比：72.56.最大承載重量：100kg主要內(nèi)容：1. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用2. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4. 繪制工作圖和編制技術(shù)文件（設(shè)計(jì)說(shuō)明書、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)總裝配圖、工作臺(tái)圖、蝸輪軸圖、定 心軸圖等零件圖。 ）要求：1 繪圖量：折成 A0 號(hào)圖紙 4 張其中 50%以上的圖紙形成文檔。2 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明書字?jǐn)?shù)不少于 10000 字，并形成電子文檔。3 完成 3000 字以上的外文參考文獻(xiàn)翻譯，完成 1500 字以上的文獻(xiàn)綜述撰寫等工作。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 外文文獻(xiàn)翻譯 - 1 -Axis CNC machine tools5-axis CNC machine is a high science and technology content, specially used for machining precision of the machine, the complex curved machine system of a countrys aviation, aerospace, military and scientific research, sophisticated equipment, medical equipment, high precision, an important industry and so on. Now, it is generally believed that, 5 axis CNC machine system is to solve impeller, leaf, Marine propeller, heavy turbine generator rotor, rotor, big diesel engine crankshaft etc. The only means of processing.The equipment manufacturing industry is one of the cornerstones of industrial, it is a new technology, new product development and modern industrial production to provide important means of strategic industries, is indispensable. Even the industrialized nations, and also is highly valued. In recent years, with the rapid development of Chinas national economy and the need of national defense, high-grade numerically-controlled machine tool proposed urgent needs. The machine is a symbol of national level of manufacturing. And represents the highest level of machine manufacturing is 5-axis CNC machine system, in a sense, reflect a nations industrial development situation. Long-term since, the us-led western industrialized countries, has five axis CNC machine system is an important strategic materials, the export license system. During the cold war, especially in China, the former Soviet socialist camp as the embargo. Friends may know the hobby militarys famous Toshiba events : at the end of last century, Japanese Toshiba company sell former Soviet several 5-axis CNC milling machine, the linkage to Soviet used in the manufacture of submarine, a few class propeller, make us spy ships hasnt submarine underwater sound, so the Toshiba company violates the strategic materials to punish embargo policy, Toshiba company.5 axis machine types are:Cradle, vertical and horizontal, NC workbench + NC dividing head, NC workbench + 90 B axis, NC workbench + 45 B axis, NC workbench + A shaft , two axis NC spindle etc.5 axis machining center are efficient, linkage, workpiece precision can be finished in one of five surface processing. If the configuration of 5-axis CNC system, also can grade of complex curved surface for precision machining, can be more appropriate as automobile parts, aircraft components modern mold processing. (this is introduced vertical five axis machining center) vertical five axis machining center this kind of machining center axis in two ways, one is workbench rotor. Set the table in bed, surrounded by turning the X axis can be defined as A shaft axis, A general work scope + 30 degrees - - 120 degrees. In the middle of the table with a rotary tables in the position, turn 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 外文文獻(xiàn)翻譯 - 2 -around the Z axis, defined as a C, C axle shaft is 360 degree turn. Such A shaft through A combination of shaft with C, fixed on the underside of the workpiece, besides the five surface can be processed by the vertical axis. A shaft and the minimum degree C axis value for 0.001 , and the workpiece can be subdivided into arbitrary Angle, processing, the QingXieMian tilt. A shaft and C shaft with three straight spools linkage of realizing the XYZ, can produce complex curved surface, of course it needs high-grade CNC system, and software support servo system. The advantages of this way of spindle is simpler, spindle rigidity structure is very good, the manufacturing cost is low. But generally workbench cannot design is too big, bearing is smaller, especially when A shaft rotary greater than or equal to 90 degrees, workpiece machining of workbench will bring A lot of the bearing capacity of the moment. Another kind is to rely on vertical axis rotation head. Spindle is A front turret, to surround the Z axis 360 degrees C, rotary shaft, there can be surrounded with the X axis rotation axis, generally can reach A 90 degree above, the realization of above the same function. This way is very flexible, workbench axis machining of design can also is very large, large airliner fuselage, launched in this kind of machine can be processed on machining center. This kind of design and big advantage: we use spherical surface milling machining tools, when perpendicular to the surface machining center, because of the milling cutter spherical linear vertex zero, cut out of the top surface of workpiece quality will be very bad, using the spindles gyration design, make a turn relatively workpiece axis, cutting and milling avoid vertex spherical linear must ensure that can improve the surface quality. This structure is mould processing precision curved surface, which is popular rotary worktable hard machining center. In order to achieve the high grade, turning to rotate the configuration is gratings feedback, dividing precision in a few seconds, of course this kind of spindle structure is complex, the manufacturing cost is high.Foreign 5-axis CNC machine tool is for polyhedron and surface parts processing and appear. With the development of new compound machine, CNC lathe, and soon the basis to produce the milling milling center. 5-axis CNC machine machining efficiency equivalent to two three axis machine, sometimes even completely save some large automatic production line, and greatly reduce the investment of space and working in different production unit of time and transportation between costs. The demand of the market in China 5-axis CNC machine tools, CIMT99 exhibition, homebred 5-axis CNC machine tools for the first time on the market. Since the jiangsu more edges numerically-controlled machine tool Co., LTD. Display the first five axis, since the linkage of Beijing institute of electrical machine tool plant, guilin, Beijing first machine Co., LTD, jinan 2 machine group limited company, enterprise and develop 5-axis CNC machine tools.大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 外文文獻(xiàn)翻譯 - 3 -Currently, homebred 5-axis CNC machine tools in species have vertical and horizontal, gantry and floor of machining center, adapt to different size of parts processing, plus five-axis milling and boring and milling machine joint milling center and the development, basic covers the domestic market demand. Precision machine tools, Beijing institute of high precision machining center, NingJiang machinery group Co., LTD. Of NJ25HMC40 horizontal machining center and the university of science &technology Co., LTD machine TH61160 horizontal boring and milling machining center has higher precision, and the developed countries can be comparable to the product. In product market sale, jiangsu more edges, jinan 2 machine, Beijing institute of electrical machine tools, guilin NingJiang, Beijing, a machine etc. Product has obtained the domestic market.five大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 外文文獻(xiàn)翻譯 - 4 -五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 是 一 種 科 技 含 量 高 、 精 密 度 高 專 門 用 于 加 工 復(fù) 雜 曲 的 機(jī) 床 ， 這 種 機(jī) 床系 統(tǒng) 對(duì) 一 個(gè) 國(guó) 家 的 航 空 、 航 天 、 軍 事 、 科 研 、 精 密 器 械 、 高 精 醫(yī) 療 設(shè) 備 等 等 行 業(yè) ， 有 著 舉 足輕 重 的 影 響 力 。 現(xiàn) 在 ， 大 家 普 遍 認(rèn) 為 ， 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 系 統(tǒng) 是 解 決 葉 輪 、 葉 片 、 船 用 螺旋 槳 、 重 型 發(fā) 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 子 、 汽 輪 機(jī) 轉(zhuǎn) 子 、 大 型 柴 油 機(jī) 曲 軸 等 等 加 工 的 唯 一 手 段 。裝 備 制 造 業(yè) 是 一 國(guó) 工 業(yè) 之 基 石 ， 它 為 新 技 術(shù) 、 新 產(chǎn) 品 的 開(kāi) 發(fā) 和 現(xiàn) 代 工 業(yè) 生 產(chǎn) 提 供 重 要 的手 段 ， 是 不 可 或 缺 的 戰(zhàn) 略 性 產(chǎn) 業(yè) 。 即 使 是 發(fā) 達(dá) 工 業(yè) 化 國(guó) 家 ， 也 無(wú) 不 高 度 重 視 。 近 年 來(lái) ， 隨 著我 國(guó) 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 迅 速 發(fā) 展 和 國(guó) 防 建 設(shè) 的 需 要 ， 對(duì) 高 檔 的 數(shù) 控 機(jī) 床 提 出 了 急 迫 的 大 量 需 求 。 機(jī) 床是 一 個(gè) 國(guó) 家 制 造 業(yè) 水 平 的 象 征 。 而 代 表 機(jī) 床 制 造 業(yè) 最 高 境 界 的 是 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 系 統(tǒng) ， 從某 種 意 義 上 說(shuō) ， 反 映 了 一 個(gè) 國(guó) 家 的 工 業(yè) 發(fā) 展 水 平 狀 況 。 長(zhǎng) 期 以 來(lái) ， 以 美 國(guó) 為 首 的 西 方 工 業(yè) 發(fā)達(dá) 國(guó) 家 ， 一 直 把 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 系 統(tǒng) 作 為 重 要 的 戰(zhàn) 略 物 資 ， 實(shí) 行 出 口 許 可 證 制 度 。 特 別 是冷 戰(zhàn) 時(shí) 期 ， 對(duì) 中 國(guó) 、 前 蘇 聯(lián) 等 社 會(huì) 主 義 陣 營(yíng) 實(shí) 行 封 鎖 禁 運(yùn) 。 愛(ài) 好 軍 事 的 朋 友 可 能 知 道 著 名 的“東 芝 事 件 ”： 上 世 紀(jì) 末 ， 日 本 東 芝 公 司 賣 給 前 蘇 聯(lián) 幾 臺(tái) 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 的 數(shù) 控 銑 床 ， 結(jié) 果 讓 前 蘇 聯(lián)用 于 制 造 潛 艇 的 推 進(jìn) 螺 旋 槳 ， 上 了 幾 個(gè) 檔 次 ， 使 美 國(guó) 間 諜 船 的 聲 納 監(jiān) 聽(tīng) 不 到 潛 艇 的 聲 音 了 ，所 以 美 國(guó) 以 東 芝 公 司 違 反 了 戰(zhàn) 略 物 資 禁 運(yùn) 政 策 ， 要 懲 處 東 芝 公 司 。五 軸 機(jī) 床 的 種 類 有 ：搖 籃 式 、 立 式 、 臥 式 、 NC 工 作 臺(tái) +NC 分 度 頭 、 NC 工 作 臺(tái) +90B 軸 、 NC 工 作 臺(tái) +45B 軸 、 NC 工 作 臺(tái) + A 軸 、 二 軸 NC 主 軸 等 。五 軸 聯(lián) 動(dòng) 加 工 中 心 有 高 效 率 、 高 精 度 的 特 點(diǎn) ， 工 件 一 次 裝 夾 就 可 完 成 五 面 體 的 加 工 。 如配 置 上 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 的 高 檔 數(shù) 控 系 統(tǒng) ， 還 可 以 對(duì) 復(fù) 雜 的 空 間 曲 面 進(jìn) 行 高 精 度 加 工 ， 更 能 夠 適 宜 象汽 車 零 部 件 、 飛 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 件 等 現(xiàn) 代 模 具 的 加 工 。 （ 本 期 介 紹 立 式 五 軸 加 工 中 心 ） 立 式 五 軸 加 工中 心 這 類 加 工 中 心 的 回 轉(zhuǎn) 軸 有 兩 種 方 式 ， 一 種 是 工 作 臺(tái) 回 轉(zhuǎn) 軸 。 設(shè) 置 在 床 身 上 的 工 作 臺(tái) 可 以環(huán) 繞 X 軸 回 轉(zhuǎn) ， 定 義 為 A 軸 ， A 軸 一 般 工 作 范 圍 +30 度 至 -120 度 。 工 作 臺(tái) 的 中 間 還 設(shè) 有一 個(gè) 回 轉(zhuǎn) 臺(tái) ， 在 圖 示 的 位 置 上 環(huán) 繞 Z 軸 回 轉(zhuǎn) ， 定 義 為 C 軸 ， C 軸 都 是 360 度 回 轉(zhuǎn) 。 這 樣通 過(guò) A 軸 與 C 軸 的 組 合 ， 固 定 在 工 作 臺(tái) 上 的 工 件 除 了 底 面 之 外 ， 其 余 的 五 個(gè) 面 都 可 以 由 立式 主 軸 進(jìn) 行 加 工 。 A 軸 和 C 軸 最 小 分 度 值 一 般 為 0.001 度 ， 這 樣 又 可 以 把 工 件 細(xì) 分 成 任 意角 度 ， 加 工 出 傾 斜 面 、 傾 斜 孔 等 。 A 軸 和 C 軸 如 與 XYZ 三 直 線 軸 實(shí) 現(xiàn) 聯(lián) 動(dòng) ， 就 可 加 工 出復(fù) 雜 的 空 間 曲 面 ， 當(dāng) 然 這 需 要 高 檔 的 數(shù) 控 系 統(tǒng) 、 伺 服 系 統(tǒng) 以 及 軟 件 的 支 持 。 這 種 設(shè) 置 方 式 的大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 外文文獻(xiàn)翻譯 - 5 -優(yōu) 點(diǎn) 是 主 軸 的 結(jié) 構(gòu) 比 較 簡(jiǎn) 單 ， 主 軸 剛 性 非 常 好 ， 制 造 成 本 比 較 低 。 但 一 般 工 作 臺(tái) 不 能 設(shè) 計(jì) 太大 ， 承 重 也 較 小 ， 特 別 是 當(dāng) A 軸 回 轉(zhuǎn) 大 于 等 于 90 度 時(shí) ， 工 件 切 削 時(shí) 會(huì) 對(duì) 工 作 臺(tái) 帶 來(lái) 很 大的 承 載 力 矩 。 另 一 種 是 依 靠 立 式 主 軸 頭 的 回 轉(zhuǎn) 。 主 軸 前 端 是 一 個(gè) 回 轉(zhuǎn) 頭 ， 能 自 行 環(huán) 繞Z 軸 360 度 ， 成 為 C 軸 ， 回 轉(zhuǎn) 頭 上 還 有 帶 可 環(huán) 繞 X 軸 旋 轉(zhuǎn) 的 A 軸 ， 一 般 可 達(dá) 90 度 以 上， 實(shí) 現(xiàn) 上 述 同 樣 的 功 能 。 這 種 設(shè) 置 方 式 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 主 軸 加 工 非 常 靈 活 ， 工 作 臺(tái) 也 可 以 設(shè) 計(jì) 的 非常 大 ， 客 機(jī) 龐 大 的 機(jī) 身 、 巨 大 的 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 殼 都 可 以 在 這 類 加 工 中 心 上 加 工 。 這 種 設(shè) 計(jì) 還 有 一 大優(yōu) 點(diǎn) ： 我 們 在 使 用 球 面 銑 刀 加 工 曲 面 時(shí) ， 當(dāng) 刀 具 中 心 線 垂 直 于 加 工 面 時(shí) ， 由 于 球 面 銑 刀 的 頂點(diǎn) 線 速 度 為 零 ， 頂 點(diǎn) 切 出 的 工 件 表 面 質(zhì) 量 會(huì) 很 差 ， 采 用 主 軸 回 轉(zhuǎn) 的 設(shè) 計(jì) ， 令 主 軸 相 對(duì) 工 件 轉(zhuǎn)過(guò) 一 個(gè) 角 度 ， 使 球 面 銑 刀 避 開(kāi) 頂 點(diǎn) 切 削 ， 保 證 有 一 定 的 線 速 度 ， 可 提 高 表 面 加 工 質(zhì) 量 。 這 種結(jié) 構(gòu) 非 常 受 模 具 高 精 度 曲 面 加 工 的 歡 迎 ， 這 是 工 作 臺(tái) 回 轉(zhuǎn) 式 加 工 中 心 難 以 做 到 的 。 為 了 達(dá) 到回 轉(zhuǎn) 的 高 精 度 ， 高 檔 的 回 轉(zhuǎn) 軸 還 配 置 了 圓 光 柵 尺 反 饋 ， 分 度 精 度 都 在 幾 秒 以 內(nèi) ， 當(dāng) 然 這 類 主軸 的 回 轉(zhuǎn) 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 ， 制 造 成 本 也 較 高 。國(guó) 外 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 是 為 適 應(yīng) 多 面 體 和 曲 面 零 件 加 工 而 出 現(xiàn) 的 。 隨 著 機(jī) 床 復(fù) 合 化 技 術(shù)的 新 發(fā) 展 ,在 數(shù) 控 車 床 的 基 礎(chǔ) 上 ,又 很 快 生 產(chǎn) 出 了 能 進(jìn) 行 銑 削 加 工 的 車 銑 中 心 。 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控機(jī) 床 的 加 工 效 率 相 當(dāng) 于 兩 臺(tái) 三 軸 機(jī) 床 ,有 時(shí) 甚 至 可 以 完 全 省 去 某 些 大 型 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 線 的 投 資 ,大 大 節(jié) 約 了 占 地 空 間 和 工 作 在 不 同 制 造 單 元 之 間 的 周 轉(zhuǎn) 運(yùn) 輸 時(shí) 間 及 費(fèi) 用 。 市 場(chǎng) 的 需 求 推 動(dòng) 了我 國(guó) 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 的 發(fā) 展 , CIMT99 展 覽 會(huì) 上 ,國(guó) 產(chǎn) 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 第 一 次 登 上 機(jī) 床市 場(chǎng) 的 舞 臺(tái) 。 自 江 蘇 多 棱 數(shù) 控 機(jī) 床 股 份 有 限 公 司 展 出 第 一 臺(tái) 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 龍 門 加 工 中 心 以 來(lái) ,北 京 機(jī) 電 研 究 院 、 北 京 第 一 機(jī) 床 廠 、 桂 林 機(jī) 床 股 份 有 限 公 司 、 濟(jì) 南 二 機(jī) 床 集 團(tuán) 有 限 公 司 等 企業(yè) 也 相 繼 開(kāi) 發(fā) 出 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 。當(dāng) 前 ,國(guó) 產(chǎn) 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 數(shù) 控 機(jī) 床 在 品 種 上 已 經(jīng) 擁 有 立 式 、 臥 式 、 龍 門 式 和 落 地 式 的 加 工 中心 ,適 應(yīng) 不 同 大 小 尺 寸 的 雜 零 件 加 工 ,加 上 五 軸 聯(lián) 動(dòng) 銑 床 和 大 型 鏜 銑 床 以 及 車 銑 中 心 等 的 開(kāi) 發(fā) ,基本 涵 蓋 了 國(guó) 內(nèi) 市 場(chǎng) 的 需 求 。 精 度 上 ,北 京 機(jī) 床 研 究 所 的 高 精 度 加 工 中 心 、 寧 江 機(jī) 械 集 團(tuán) 股 份有 限 公 司 的 NJ25HMC40 臥 式 加 工 中 心 和 交 大 昆 機(jī) 科 技 股 份 有 限 公 司 的 TH61160 臥 式鏜 銑 加 工 中 心 都 具 有 較 高 的 精 度 ,可 與 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 的 產(chǎn) 品 相 媲 美 。 在 產(chǎn) 品 市 場(chǎng) 銷 售 上 ,江 蘇 多棱 、 濟(jì) 南 二 機(jī) 床 、 北 京 機(jī) 電 研 究 院 、 寧 江 機(jī) 床 、 桂 林 機(jī) 床 、 北 京 一 機(jī) 床 等 企 業(yè) 的 產(chǎn) 品 已 獲 得國(guó) 內(nèi) 市 場(chǎng) 的 認(rèn) 同 。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 工作總結(jié) - 1 -工作總結(jié)本文完成了對(duì)數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)，銑床改造之后，工作狀況明顯比改造前有了極大的改善，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，可靠性，大大降低了設(shè)備的維修費(fèi)用，增加和完善了設(shè)備的功能。提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的加工精度，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改造完全達(dá)到預(yù)期的目的。此設(shè)備為精加工設(shè)備，它的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)對(duì)用戶有很重要的意義。此外，對(duì)其他的數(shù)控機(jī)床技術(shù)改造有一定的參考價(jià)值。通過(guò)本文的研究，主要得出了以下幾點(diǎn)有意義的結(jié)果：在對(duì)原機(jī)床加工時(shí)的性能技術(shù)指標(biāo)分析之后，根據(jù)改造的具體要求，確定了可行性方案和具體的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是解決數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理和機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算部分，設(shè)計(jì)思路是先原理后結(jié)構(gòu)，先整體后局部。本課題“數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)”是在導(dǎo)師李剛老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。李老師在論文的選題、內(nèi)容、科研過(guò)程和論文撰寫方面給予了作者耐心的指導(dǎo)，而且提出了許多建設(shè)性的意見(jiàn)和建議，使我對(duì)課題的難點(diǎn)豁然開(kāi)朗。導(dǎo)師在言傳身教中體現(xiàn)出來(lái)的淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)闊的知識(shí)眼界和平易近人的態(tài)度給我留下了深刻的印象。在此，作者謹(jǐn)向三個(gè)多月來(lái)付出了辛勞汗水和心血的導(dǎo)師致以崇高的敬意和衷心的感謝。其次，感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)以及班主任老師等，他們?cè)谡麄€(gè)論文工作期間都給予了很多關(guān)心和幫助，也正因?yàn)樗麄兊膸椭?，作者才能順利的完成了整個(gè)畢業(yè)論文。再次要感謝圖書館的所有工作人員，他們熱情的工作為我的論文資料查閱提供了極大的便利條件。 最后感謝我的同學(xué)以及朋友在我的整個(gè)畢業(yè)論文中所給與的幫助和支持，他們?cè)谡麄€(gè)論文工作期間都與本人進(jìn)行過(guò)有益的交流，提出了很多的建議和想法，使作者受益非淺。以及我的家人在我緊張、繁忙的論文工作期間在精神和生活上所給予的最大的理解和支持。在論文完稿之際，作者真誠(chéng)的對(duì)關(guān)心、幫助、支持過(guò)作者的李剛老師,學(xué)院的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)以及親人表示最衷心的感謝，謝謝你們！大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 工作計(jì)劃 - 1 -工作計(jì)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)生完成全部理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)后所進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練，是整個(gè)教學(xué)過(guò)程中最后一個(gè)主要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，目的大使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，專業(yè)知識(shí)和基本技能，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)忽然科學(xué)研究等工程師的基本訓(xùn)練，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新的精神。因此，我為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)制定了一個(gè)詳細(xì)周密的工作計(jì)劃。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)完成需 1215 周。預(yù)期結(jié)果為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)總裝配圖、工作臺(tái)圖、蝸輪軸圖、定心軸圖、調(diào)整套圖等零件圖。結(jié)果表現(xiàn)形式為全部設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說(shuō)明書。1 基本要求（1）中英文文獻(xiàn)及文獻(xiàn)綜述各一份（2）閱讀有關(guān)材料 15 篇（3）外文資料翻譯 3000 字以上（4）設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10000 字以上（5）折成 A0 號(hào)圖紙 4 張，其中 85%以上圖紙形成電子文檔2 設(shè)計(jì)任務(wù)（1）傳動(dòng)方案的確定（2）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)（3）電液脈沖馬達(dá)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算（4）蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸（5）軸的校核與計(jì)算（6）彎矩組合圖（7）根據(jù)最大危險(xiǎn)截面處的扭矩確定最小軸徑（8）軸承的選用（9）繪制工作圖和編制技術(shù)文件（設(shè)計(jì)說(shuō)明書、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)總裝配圖、工作臺(tái)圖、蝸輪 軸圖、定心軸圖等零件圖。 ）3 工作計(jì)劃（1）第 12 周 實(shí)習(xí)調(diào)研、檢閱資料（2）第 34 周 方案確定、開(kāi)題報(bào)告（3）第 57 周 數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理設(shè)計(jì)（4）第 812周 數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（5）第 13 周 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的撰寫（6）第 14 周 撰寫說(shuō)明書（論文）（7）第 15 周 上交設(shè)計(jì)（論文）大連水產(chǎn)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告表課題名稱 數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì) 題目性質(zhì) 真實(shí) 題目類型 設(shè)計(jì) 題目來(lái)源 生產(chǎn)學(xué)生姓名 孫旭 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 導(dǎo) 師 李剛一課題簡(jiǎn)介:本課題的思想主要是通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的數(shù)控銑床進(jìn)行分析和計(jì)算，設(shè)計(jì)出數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求將其改良，使之達(dá)到較理想的方案。結(jié)果表現(xiàn)形式為全部設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說(shuō)明書。其中說(shuō)明書及 50%以上的圖紙必須形成文檔。二報(bào)告內(nèi)容:（調(diào)研資料的準(zhǔn)備，論文或設(shè)計(jì)目的、要求、思路與預(yù)期成果；任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排；完成論文或設(shè)計(jì)所具備的條件因素等。 ）具體任務(wù)、內(nèi)容及要求（包括設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)分析、繪圖質(zhì)量各類圖紙張數(shù)、外文翻譯及撰寫外文摘要等）題目：數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)主要參數(shù)：1.回轉(zhuǎn)半徑：400mm2.重復(fù)定位精度：0.005mm3.電液脈沖馬達(dá)功率：0.75kw4.電液脈沖馬達(dá)轉(zhuǎn)速：3000rpm5.總傳動(dòng)比：72.56.最大承載重量：100kg主要內(nèi)容：1. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用2. 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4. 繪制工作圖和編制技術(shù)文件（設(shè)計(jì)說(shuō)明書、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)總裝配圖、工作臺(tái)圖、蝸輪軸圖、定心軸圖等零件圖。 ）要求：1 繪圖量：折成 A0 號(hào)圖紙 4 張其中 50%以上的圖紙形成文檔。2 設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明書字?jǐn)?shù)不少于 10000 字，并形成電子文檔。3 完成 3000 字以上的外文參考文獻(xiàn)翻譯，完成 1500 字以上的文獻(xiàn)綜述撰寫等工作。任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排：實(shí)習(xí)調(diào)研、檢閱資料 第 13 周 上機(jī)運(yùn)算（繪圖） 第 1013 周方案確定、開(kāi)題報(bào)告 第 45 周 撰寫說(shuō)明書（論文） 第 14 周設(shè)計(jì)計(jì)算（實(shí)驗(yàn)） 第 610 周 上交設(shè)計(jì)（論文） 第 15 周指導(dǎo)教師簽名： 2009 年 3 月 1 日教務(wù)處制表大連水產(chǎn)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）教師選題報(bào)告表課題名稱 數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) 真實(shí) 課題類型 設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 生產(chǎn) 指導(dǎo)教師姓名 李剛 年 齡 職稱（學(xué)位） 講師所在單位 數(shù)控教研室 從事專業(yè) 機(jī)械 聯(lián)系電話 82023867課題簡(jiǎn)介：（主要內(nèi)容、目前研究現(xiàn)狀、意義、需要條件、時(shí)間安排、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。 ）數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是各類數(shù)控銑床和加工中心的理想配套附件。以水平方式安裝于主機(jī)工作臺(tái)面上,工作時(shí),利用主機(jī)的控制系統(tǒng)或?qū)ｉT配套的控制系統(tǒng),完成與主機(jī)相協(xié)調(diào)的各種加工的分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 它是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被使用于各類數(shù)控銑床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。本課題主要介紹了數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)以上部分運(yùn)用AUTOCAD 做圖,最后是對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)提出的一點(diǎn)建議。設(shè)計(jì)共計(jì)安排 15 周時(shí)間：第 13 周，實(shí)習(xí)調(diào)研、檢閱資料；第 45 周確定選題、撰寫開(kāi)題報(bào)告、調(diào)研并查閱有關(guān)資料；第 610 周，設(shè)計(jì)計(jì)算（實(shí)驗(yàn)）；第 1013 周，上機(jī)運(yùn)算（繪圖）；第 14 周，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；第 15 周，審閱畢業(yè)設(shè)計(jì)，畢業(yè)答辯，匯總成績(jī)。指導(dǎo)教師簽名： 教研室意見(jiàn)： 日期：2009.1學(xué)院（系）畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn)：組長(zhǎng)簽字： 日期：教務(wù)處制表 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）數(shù)控銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)學(xué) 生 姓 名： 孫 旭 指 導(dǎo) 教 師： 李 剛 （講師） 合 作 指 導(dǎo) 教 師 ： 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 所 在 學(xué) 院： 大連水產(chǎn)學(xué)院 2009 年 6 月大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 摘要 I摘 要數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是各類數(shù)控銑床和加工中心的理想配套附件。以水平方式安裝于主機(jī)工作臺(tái)面上,工作時(shí),利用主機(jī)的控制系統(tǒng)或?qū)ｉT配套的控制系統(tǒng),完成與主機(jī)相協(xié)調(diào)的各種加工的分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 它是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被使用于各類數(shù)控銑床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工藝，它主要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙消除和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。本課題主要介紹了它的原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)以上部分運(yùn)用AUTOCAD做圖,最后是對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)提出的一點(diǎn)建議。 關(guān)鍵詞：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái),齒輪傳動(dòng),蝸桿傳動(dòng),間隙消除,蝸輪加緊大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） Abstract IIAbstractNC rotary table are all types of CNC milling machine and machining center ideal accessories. To the level of the work installed in the host table, working hours, using the host control system or specialized control systems supporting complete coordination with the host of a variety of processing the sub-degree rotary movement. Can be achieved is a kind of feed and sub-circular movement of the table degrees, it is often used in various types of CNC milling machine and machining center can improve processing efficiency, more technology, it is mainly by the driving force, gear transmission, worm drive, workstations and other components, and for worm elimination and to step up gap, is a very useful tool for processing. Introduced the subject of the main principles of its structure and mechanical design, the use of AUTOCAD and some do more than plan, and finally CNC rotary table is that the recommendations put forward. Keywords: CNC rotary table,worm drive, gear,gap elimination,worm intensify目 錄摘 要 .IAbstract .II緒 論 .1第一章:數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用 .21.1 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) .21.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 .31.3 主要技術(shù)參數(shù) .3第二章：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .42.1 傳動(dòng)方案的確定 .42.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) .52.3 電液脈沖馬達(dá)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 .72.4 蝸輪及蝸桿的選用與校核 .82.5 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 .92.6 軸的校核與計(jì)算 .102.7 彎矩組合圖 .112.8 根據(jù)最大危險(xiǎn)截面處的扭矩確定最小軸徑 .112.9 齒輪上鍵的選取與校核 .122.10 軸承的選用 .12第三章:數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) .143.1 性能發(fā)展方向 .143.2 功能發(fā)展方向 .143.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 .153.4 智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng) .16第四章：結(jié)束語(yǔ) .17致謝 .18參考文獻(xiàn) .19大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 緒論 1緒 論畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、規(guī)范和方法。而高職類學(xué)生更應(yīng)側(cè)重于從生產(chǎn)的第一線獲得生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)和技能，獲得工程技術(shù)經(jīng)用性崗位的基本訓(xùn)練，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可樹立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過(guò)渡。使學(xué)生進(jìn)一步鞏固和加深對(duì)所學(xué)的知識(shí)，使之系統(tǒng)化、綜合化。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的技能，提高解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的能力，從而擴(kuò)大、深化所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能。培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻(xiàn)、外文資料的閱讀與翻譯、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文字表達(dá)等基本工作實(shí)踐能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。使學(xué)生學(xué)會(huì)初步掌握解決工程技術(shù)問(wèn)題的正確指導(dǎo)思想、方法手段，樹立做事嚴(yán)謹(jǐn)、嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于探索、具有創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是解決數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作原理和機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算部分，設(shè)計(jì)思路是先原理后結(jié)構(gòu)，先整體后局部。目前數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和加工中心上，它的總的發(fā)展趨勢(shì)是：1在規(guī)格上將向兩頭延伸，即開(kāi)發(fā)小型和大型轉(zhuǎn)臺(tái)；2在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪，大幅度提高工作臺(tái)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)臺(tái)的承載能力；3在形式上繼續(xù)研制兩軸聯(lián)動(dòng)和多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。 數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的市場(chǎng)分析：隨著我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，加工中心將會(huì)越來(lái)越多地被要求配備第四軸或第五軸，以擴(kuò)大加工范圍。估計(jì)近幾年要求配備數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的加工中心將會(huì)達(dá)到每年 600 臺(tái)左右。預(yù)計(jì)未來(lái) 5 年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過(guò)剩、受到宏觀調(diào)控的影響而繼續(xù)保持著較低的行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有望保持較高的增長(zhǎng)率，特別是那些國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)振興和發(fā)展的裝備子行業(yè)。作為裝備制造業(yè)的母機(jī)，普通加工機(jī)床將獲得年均 1520左右的穩(wěn)定增長(zhǎng)。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第一章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用 2第一章:數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用數(shù)控機(jī)床的圓周進(jìn)給由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)完成，稱為數(shù)控機(jī)床的第四軸：回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以與X、Y、Z 三個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，從而加工出各種球、圓弧曲線等。回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)精確的自動(dòng)分度，擴(kuò)大了數(shù)控機(jī)床加工范圍。1.1 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要用于數(shù)控鏜床和銑床，其外形和通用工作臺(tái)幾乎一樣，但它的驅(qū)動(dòng)是伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式。它可以與其他伺服進(jìn)給軸聯(lián)動(dòng)。圖 8-24 為自動(dòng)換刀數(shù)控鏜床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。它的進(jìn)給、分度轉(zhuǎn)位和定位鎖緊都是由給定的指令進(jìn)行控制的。1 一蝸桿 2 一蝸輪 3、4 一夾緊瓦 5 一小液壓缸 6 一活塞 7 一彈簧8 一鋼球 9 一支座 10 一光柵 11、12 一軸承為了消除蝸桿副的傳動(dòng)間隙，采用了雙螺距漸厚蝸桿，通過(guò)移動(dòng)蝸桿的軸向位置宋調(diào)整間隙。這種蝸桿的左右兩側(cè)面具有不同的螺距，因此蝸桿齒厚從頭到尾逐漸增厚。但由于同一側(cè)的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的嚙合。當(dāng)工作臺(tái)靜止時(shí)，必須處于鎖緊狀態(tài)。為此，在蝸輪底部的輻射方向裝有 8 對(duì)夾緊瓦 4 和3，并在底座 9 上均布同樣數(shù)量的小液壓缸 5。當(dāng)小液壓缸的上腔接通壓力油時(shí)，活塞 6 便壓向鋼球 8，撐開(kāi)夾緊瓦，并夾緊蝸輪 2。在工作臺(tái)需要回轉(zhuǎn)時(shí)，先使小液壓缸的上腔接通回油路，在彈簧 7 的作用下，鋼球 8 抬起，夾緊瓦將蝸輪松開(kāi)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)的導(dǎo)軌面由大型滾動(dòng)軸承支承，并由圓錐滾柱軸承 12 及雙列向心圓柱滾子軸承11 保持準(zhǔn)確的回轉(zhuǎn)中心。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的定位精度主要取決于蝸桿副的傳動(dòng)精度，因而必須采用高精度蝸桿副。在半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，可以在實(shí)際測(cè)量工作臺(tái)靜態(tài)定位誤差之后，確定需要補(bǔ)償角度的位置和補(bǔ)償?shù)闹?，記憶在補(bǔ)償回路中，由數(shù)控裝置進(jìn)行誤差補(bǔ)償。在全閉環(huán)控制大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第一章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的原理與應(yīng)用 3系統(tǒng)中，由高精度的圓光柵 10 發(fā)出工作臺(tái)精確到位信號(hào)，反饋給數(shù)控裝置進(jìn)行控制?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)有零點(diǎn)，當(dāng)它作回零運(yùn)動(dòng)時(shí)，先用擋鐵壓下限位開(kāi)關(guān)，使工作臺(tái)降速，然后由圓光柵或編碼器發(fā)出零位信號(hào)，使工作臺(tái)準(zhǔn)確地停在零位。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以作任意角度的回轉(zhuǎn)和分度，也可以作連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1.2 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則我們的設(shè)計(jì)過(guò)程中，本著以下幾條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1） 創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能2） 分析原理和性能3） 判別功能載荷及其意義4） 預(yù)測(cè)意外載荷5） 創(chuàng)造有利的載荷條件6） 提高合理的應(yīng)力分布和剛度7） 重量要適宜8） 應(yīng)用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸9） 根據(jù)性能組合選擇材料10） 零件與整體零件之間精度的進(jìn)行選擇11） 功能設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)制造工藝和降低成本的要求1.3 主要技術(shù)參數(shù)（1）回轉(zhuǎn)半徑：400 mm（2）重復(fù)定位精度：0.005 mm（3）電液脈沖馬達(dá)功率0.75kw（4）電液脈沖馬達(dá)轉(zhuǎn)速3000 rpm（5）總傳動(dòng)比：72.5（6）最大承載重量100大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4第二章：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 傳動(dòng)方案的確定2.1.1 步進(jìn)電機(jī)的原理步進(jìn)電機(jī)是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運(yùn)動(dòng)的電磁執(zhí)行元件。每輸入一個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)軸步進(jìn)一個(gè)步距角增量。電機(jī)總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化產(chǎn)品中關(guān)鍵部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步進(jìn)電機(jī)慣量低、定位精度高、無(wú)累積誤差、控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中，如：數(shù)控機(jī)床、包裝機(jī)械、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等。 選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。在實(shí)際工作過(guò)程中，各種頻率下的負(fù)載力矩必須在矩頻特性曲線的范圍內(nèi)。一般地說(shuō)最大靜力矩 Mjmax 大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。 選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)使步距角和機(jī)械系統(tǒng)匹配，這樣可以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量。在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中為了使得有更小的脈沖當(dāng)量，一是可以改變絲桿的導(dǎo)程，二是可以通過(guò)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)來(lái)完成。但細(xì)分只能改變其分辨率，不改變其精度。精度是由電機(jī)的固有特性所決定。 選擇功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動(dòng)的需要2.1.2.傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)時(shí)應(yīng)滿足的要求數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作臺(tái)組成，傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。在本課題中，原動(dòng)機(jī)采用電液脈沖馬達(dá)，工作臺(tái)為 T 形槽工作臺(tái)，傳動(dòng)裝置由齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)組成。合理的傳動(dòng)方案主要滿足以下要求：（1）機(jī)械的功能要求：應(yīng)滿足工作臺(tái)的功率、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式的要求。（2）工作條件的要求：例如工作環(huán)境、場(chǎng)地、工作制度等。（3）工作性能要求：保證工作可靠、傳動(dòng)效率高等。（4）結(jié)構(gòu)工藝性要求；如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、使用維護(hù)便利、工藝性和經(jīng)濟(jì)合理等。2.1.3.傳動(dòng)方案及其分析數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)傳動(dòng)方案為：電液脈沖馬達(dá)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)工作該傳動(dòng)方案分析如下：齒輪傳動(dòng)承受載能力較高 ，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，傳遞 功率和圓周速度范圍很大，傳動(dòng)大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿傳動(dòng)有以下特點(diǎn)：1傳動(dòng)比大在分度機(jī)構(gòu)中可達(dá) 1000 以上。與其他傳動(dòng)形式相比，傳動(dòng)比相同時(shí)，機(jī)構(gòu)尺寸小，因而結(jié)構(gòu)緊湊。2傳動(dòng)平穩(wěn) 蝸桿齒是連續(xù)的螺旋齒，與蝸輪的嚙合是連續(xù)的，因此，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。3可以自鎖 當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于齒輪間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，若蝸桿為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)將自鎖。這種蝸桿傳動(dòng)常用于起重裝置中。4效率低、制造成本較高 蝸桿傳動(dòng)是，齒面上具有較大的滑動(dòng)速度，摩擦磨損大，故效率約為 0.7-0.8，具有自鎖的蝸桿傳動(dòng)效率僅為 0.4 左右。為了提高減摩擦性和耐磨性，蝸輪通常采用價(jià)格較貴的有色金屬制造。由以上分析可得：將齒輪傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，蝸桿傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)，傳動(dòng)方案較合理。同時(shí)，對(duì)于數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，它有兩種型式：開(kāi)環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。兩種型式各有特點(diǎn)：開(kāi)環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 開(kāi)環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和開(kāi)環(huán)直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)一樣，都可以用點(diǎn)液脈沖馬達(dá)、功率步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和開(kāi)環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)大致相同，其區(qū)別在于：閉環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有轉(zhuǎn)動(dòng)角度的測(cè)量元件（圓光柵） 。所測(cè)量的結(jié)果經(jīng)反饋與指令值進(jìn)行比較，按閉環(huán)原理進(jìn)行工作，使轉(zhuǎn)臺(tái)分度定位精度更高。2.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)由于前述所選電機(jī)可知 T=2.39N.M 傳動(dòng)比設(shè)定為 i=3，效率 =0.97 工作日安排每年 300 工作日計(jì)，壽命為 10 年。2.2.1 選擇齒輪傳動(dòng)的類型根據(jù) GB/T100851988 的推薦，采用直齒輪傳動(dòng)的形式。2.2.2 選擇材料 考慮到齒輪傳動(dòng)效率不大，速度只是中等，故蝸桿用 45 號(hào)鋼；為達(dá)到更高的效率和更好的耐磨性，要求齒輪面，硬度為 45-55HRC。2.2.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。傳遞轉(zhuǎn)矩 T1=9.55106P1/N1=（9.55X1060.75/3000）=2.39N.M載荷系數(shù) K：因載荷平穩(wěn)，由表 6-6 取 K=1.2齒寬系數(shù) d:由表 6-7 取 d=1大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6許用接觸壓力H：H=H2=220Mpa傳動(dòng)比 i:i=3將以上參數(shù)代入公式D13（671/h）2（6-21）KT1(i+1)/diD132.88mm2.2.4 確定齒輪的主要參數(shù)與主要尺寸1）齒數(shù) 取 Z1=22，則 Z2=iZ1=322=66,取 Z2=66。2）模數(shù) m=d1/Z1=32.88/22=1.49mm,取標(biāo)準(zhǔn)值 m=1.5。3）中心距 標(biāo)準(zhǔn)中心距 =m/2(Z1+Z2)=60.5mm4）其他主要尺寸分度圓直徑：d1=mZ1=1.5x22=33mm,d2=mZ2=1.5x66=99mm齒頂圓直徑：da1=d1+2m=33+2x1.5=36mm,da2=d2+2m=99+2x1.5=102mm齒寬：b= dd1=0.6x33=19.8mm, 取 b2=20。 b2= b1+(5-10)=20-30mm,取 b1=20mm。2.2.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度F=22KT1YFS/bmd1F復(fù)合齒形系數(shù) Ys：由 x=0（標(biāo)準(zhǔn)齒輪）及 Z1 Z2 查圖 6-29 得 YFS1=4.12，YFS2=3.96 則f1=2kT1YFS1/bmd1=2x1.2x2.39x103x4.12/(19.8x1.5x33)=74.6MpaF1f2=f1YFS2/YFS1=(74.6x3.96/4.12)Mpa=71.70MPaF2彎曲強(qiáng)度足夠。2.2.6 確定齒輪傳動(dòng)精度齒輪圓周速度 v=d1n/(60x1000)=3.14x72.5x970/(600x1000)=3.68m/s由表 6-4 確定第公差組為 8 級(jí)。第、公差組也定為 8 級(jí)，齒厚偏差選 HK2.2.7 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪 da1 =33mm 采用實(shí)心式齒輪大齒輪 da2 =99mm 采用腹板式齒輪2.3 電液脈沖馬達(dá)的選擇及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算許多機(jī)械加工需要微量進(jìn)給。要實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給，步進(jìn)電機(jī)、直流伺服交流伺服電機(jī)都可作為驅(qū)動(dòng)元件。對(duì)于后兩者，必須使用精密的傳感器并構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給。在閉環(huán)系統(tǒng)中，廣泛采用電液脈沖馬達(dá)作為執(zhí)行單元。這是因?yàn)殡娨好}沖馬達(dá)具有以下優(yōu)點(diǎn)：直接采用數(shù)字量進(jìn)行控制;大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，啟動(dòng)、停止方便；成本低；無(wú)誤差積累；定位準(zhǔn)確；低頻率特性比較好；調(diào)速范圍較寬；采用電液脈沖馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)單元，其機(jī)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，主要是變速齒輪副、滾珠絲杠副，以克服爬行和間隙等不足。通常步進(jìn)電機(jī)每加一個(gè)脈沖轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)脈沖當(dāng)量；但由于其脈沖當(dāng)量一般較大，如 0.01mm，在數(shù)控系統(tǒng)中為了保證加工精度，廣泛采用電液脈沖馬達(dá)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)。1）電液脈沖馬達(dá)電機(jī)的選擇按照工作要求和條件選 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電機(jī)。2）選擇電液脈沖馬達(dá)的額定功率馬達(dá)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。額定功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)器正常工作，或使馬達(dá)長(zhǎng)期過(guò)載、發(fā)熱大而過(guò)早損壞；額定功率過(guò)大，則馬達(dá)價(jià)格高，并且由于效率和功率因素低而造成浪費(fèi)。工作所需功率為：Pw=FwVw/1000w KW Pw=Tnw/9950w KW 式中 T=150N.M, nw=36r/min,電機(jī)工作效率 w=0.97，代入上式得Pw=15036/（99500.97）=0.56 KW電機(jī)所需的輸出功率為：P0= Pw/式中： 為電機(jī)至工作臺(tái)主動(dòng)軸之間的總效率。由表 2.4 查得：齒輪傳動(dòng)的效率為 w=0.97；一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率為 w=0.99；蝸桿傳動(dòng)的效率為 w=0.8。因此，=1233=0.970.9930.8=0.75P0= Pw/=0.56/0.75=0.747 KW一般電機(jī)的額定功率Pm=(1-1.3)P0=(1-1.3)0.747=0.747-0.97 KW則由表 2.1 取電機(jī)額定功率為：Pm=0.75 KW。確定電機(jī)轉(zhuǎn)速按表 2.5 推薦的各種機(jī)構(gòu)傳動(dòng)范圍為，?。糊X輪傳動(dòng)比：3-5，蝸桿傳動(dòng)比：15-32，則總的傳動(dòng)范圍為：i=i1i2=315-532=45-160電機(jī)轉(zhuǎn)速的范圍為N= inw=(45-160)36=1620-5760 r/min為降低電機(jī)的重量和價(jià)格，由表 2.1 中選取常用的同步轉(zhuǎn)速為 3000r/min 的 Y 系列電機(jī)，大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8型號(hào)為 Y801-2，其滿載轉(zhuǎn)速 nm=3000r/min,此外，電機(jī)的安裝和外形尺寸可查表 2.22.4 蝸輪及蝸桿的選用與校核由于前述所選電機(jī)可知 T=6.93N.M 傳動(dòng)比設(shè)定為 i=27.5，效率 =0.8 工作日安排每年 300工作日計(jì)，壽命為 10 年。2.4.1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型根據(jù) GB/T100851988 的推薦，采用漸開(kāi)線蝸桿。2. 4. 2 選擇材料 考慮到蝸桿傳動(dòng)效率不大，速度只是中等，故蝸桿用 45 號(hào)鋼；為達(dá)到更高的效率和更好的耐磨性，要求蝸桿螺旋齒面淬火，硬度為 45-55HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅 Zcusn10p1，金屬鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造。2.4.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。傳動(dòng)中心距： 232()EHZakT(3-2) （1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距 T2按 Z1=2，估取效率 =0.8，則T2=T*i=153.4N.M (3-3)（2）確定載荷系數(shù) K因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) K=1；由使用系數(shù) KA 表從而選取 KA=1.15；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載系數(shù) KV=1.1；則K=KA*K *KV=1*1.15*1.1=1.2651.27 (3-4)（3）確定彈性影響系數(shù) ZE選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配。（4）確定接觸系數(shù) Z先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 d1 和傳動(dòng)中心距 a 的比值 d1/a=0.30，從而可查出 Z=3.12。（5）確定許用應(yīng)力H根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度45HRC，從而可查得蝸輪的基本許用應(yīng)力H=268MPA。因?yàn)殡妱?dòng)刀架中蝸輪蝸桿的傳動(dòng)為間隙性的，故初步定位、其壽命系數(shù)為 KHN=0.92，則 H= KHN H=0.92268=246.56247MPA (3-5)（6）計(jì)算中心距大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 923160.71.2758.()4am(3-6)取中心距 a=50mm，m=1.25mm，蝸桿分度圓直徑 d1=22.4mm，這時(shí)=0.448，從而可查得接觸系數(shù)=2.72，因?yàn)閆，因此以上計(jì)算結(jié)果可用。2.5 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸2. 5. 1 蝸桿直徑系數(shù) q=17.92；分度圓直徑 d1=22.4mm，蝸桿頭數(shù) Z1=1；分度圓導(dǎo)程角 =31138蝸桿軸向齒距：PA=3.94mm；(3-7)蝸桿齒頂圓直徑：*123.2aadhm(3-8)蝸桿軸向齒厚： /S=1.97mm(3-10)2. 5. 2 蝸輪蝸輪齒數(shù)：Z2 =62，變位系數(shù) =0驗(yàn)算傳動(dòng)比：i= 2z/ 1=62/1=62(3-11)這是傳動(dòng)比誤差為：（60-62）/60=2/60=0.033=3.3%(3-12)蝸輪分度圓直徑：d2=mz2= .5627.m(3-13)蝸輪喉圓直徑：da2=d2+2ha2=93.5 (3-14)蝸輪喉母圓直徑 rg2=a-1/2 da2 =50-1/293.5=3.25 (3-17)2. 5. 3 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 21.53aFFFkTYdm(3-18)當(dāng)量齒數(shù)3236/cos.1862oVZCOS(3-19)根據(jù) 2=0，Z V2=62，可查得齒形系數(shù) 2aFY=2.31，螺旋角系數(shù)Y =1-/140=0.9773；(3-20)許用彎曲應(yīng)力 F= H KFN大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 F=560.72=40.32MPa(3-21)H=1.532704.2.310.9773=4.29MPa(3-22)所以彎曲強(qiáng)度是滿足要求的。2.6 軸的校核與計(jì)算2.6.1 畫出受力簡(jiǎn)圖圖 3-1受力簡(jiǎn)圖計(jì)算出：R 1=46.6N R2=26.2N 扭 矩 圖2. 6. 2 畫出扭矩圖 T=.i.T 電機(jī) =0.36600.98=21.2 N.M （3-33） 圖3-2扭矩圖 2. 6. 3 彎矩圖大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11M=72.818010-3 =13.1N. （3-34） 圖3-3彎矩圖2.7 彎矩組合圖由此可知軸的最大危險(xiǎn)截面所在。組合彎矩 22()MaT（3-35）2.8 根據(jù)最大危險(xiǎn)截面處的扭矩確定最小軸徑221()caTW（3-36） 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 =0.6抗彎截面系數(shù) W=0.1d3根據(jù)各個(gè)零件在軸上的定位和裝拆方案確定軸的形狀及小2.9 齒輪上鍵的選取與校核（1）取鍵連接的類型好尺寸因其軸上鍵的作用是傳遞扭矩，應(yīng)用平鍵連接就可以了。在此用平鍵。由資料可查出鍵的截面尺寸為：寬度 b=5mm，高度 h=5mm，由連軸器的寬度并參考鍵的長(zhǎng)度系列，從而取鍵長(zhǎng)L=10mm。（2） 鍵連接的強(qiáng)度鍵、軸和連軸器的材料都是鋼，因而可查得許用擠壓力p= 5060MPa，取其平均值p=135MPa。鍵的工作長(zhǎng)度 l=L-b=10-5=5mm，鍵與連軸器的鍵槽的接觸高度 k=0.5h=2.5mm，從而可得：p=2000T/(kld)=127p可見(jiàn)滿足要求。 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第二章 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12此鍵的標(biāo)記為：鍵 B510 GB/T 10961979。2.10 軸承的選用滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一。它是依靠主要元件的滾動(dòng)接觸來(lái)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承摩擦力小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。并且常用的滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此使用滾動(dòng)軸承時(shí)，只要根據(jù)具體工作條件正確選擇軸承的類型和尺寸。驗(yàn)算軸承的承載能力。以及與軸承的安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑、密封等有關(guān)的“軸承裝置設(shè)計(jì)”問(wèn)題。2. 10. 1 軸承的類型考慮到軸各個(gè)方面的誤差會(huì)直接傳遞給加工工件時(shí)的加工誤差，因此選用調(diào)心性能比較好的圓錐滾子軸承。此類軸承可以同時(shí)承受徑向載荷及軸向載荷，外圈可分離，安裝時(shí)可調(diào)整軸承的游隙。其機(jī)構(gòu)代碼為 3000，然后根據(jù)安裝尺寸和使用壽命選出軸承的型號(hào)為：30208。2. 10. 2 軸承的游隙及軸上零件的調(diào)配軸承的游隙和欲緊時(shí)靠端蓋下的墊片來(lái)調(diào)整的，這樣比較方便。2. 10. 3 滾動(dòng)軸承的配合滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，為使軸承便于互換和大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)孔于軸的配合采用基孔制，即以軸承內(nèi)孔的尺寸為基準(zhǔn)；軸承外徑與外殼的配合采用基軸制，即以軸承的外徑尺寸為基準(zhǔn)。2.10.4 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑考慮到電動(dòng)刀架工作時(shí)轉(zhuǎn)速很高，并且是不間斷工作，溫度也很高。故采用油潤(rùn)滑，轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)采用粘度越低的潤(rùn)滑油；載荷越大，應(yīng)選用粘度越高的。 2. 10. 5 滾動(dòng)軸承的密封裝置軸承的密封裝置是為了阻止灰塵，水，酸氣和其他雜物進(jìn)入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┝魇ФO(shè)置的。密封裝置可分為接觸式及非接觸式兩大類。此處，采用接觸式密封，唇形密封圈。唇形密封圈靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)行螺旋彈簧的緊扣作用而套緊在軸上，以便起密封作用。唇形密封圈封唇的方向要緊密封的部位。即如果是為了油封，密封唇應(yīng)朝內(nèi)；如果主要是為了防止外物浸入，蜜蜂唇應(yīng)朝外。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 14第三章:數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)3.1 性能發(fā)展方向(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU 芯片、RISC 芯片、多 CPU 控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè) 元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。(3)工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880 系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá) 24 軸。(4)實(shí)時(shí)智能化早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。3.2 功能發(fā)展方向(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前 INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。 (2)科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 15周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2 螺旋插補(bǔ)、NANO 插補(bǔ)、NURBS 插補(bǔ)(非均勻有理 B 樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、C 樣條)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?4)內(nèi)裝高性能 PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能 PLC 控制模塊，可直接用梯形圖或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn) PLC 用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。3.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展(1)集成化采用高度集成化 CPU、RISC 芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐?FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路 ASIC 芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用 FPD 平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和 CRT 抗衡的新興顯示技術(shù)，是 21 世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。(2)模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如 CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。(3)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。(4)通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開(kāi)放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開(kāi)環(huán)控制模式提出的。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第三章 數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 16態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。3.4 智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代 PCNC 數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第四章 結(jié)束語(yǔ)17第四章：結(jié)束語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完三年教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的全部課之后，綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的全部理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)踐性數(shù)學(xué)環(huán)節(jié)。它培養(yǎng)我們進(jìn)行綜合分析和提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而達(dá)到鞏固，擴(kuò)大，深化所學(xué)知識(shí)的目的，它培養(yǎng)我們調(diào)查研究熟悉有關(guān)技術(shù)政策，運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，手冊(cè)，圖冊(cè)等工具書，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。通過(guò)我學(xué)到了很多，初步的讓我認(rèn)識(shí)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要。除了鞏固了所學(xué)的理論知識(shí)外，還學(xué)到不少的新知識(shí)和新方法。例如在 CAD 畫圖中要標(biāo)注極限偏差時(shí)，要先做好標(biāo)注樣式，在標(biāo)注時(shí)只要選種再右擊選出你做好的樣式，在公差欄里寫入你要的上、下偏差值。這是我以前所不會(huì)的。通過(guò)本次的設(shè)計(jì)使我對(duì) AUTCAD 操作更熟練，能夠完整的畫出簡(jiǎn)單零件的設(shè)計(jì)圖紙。剛開(kāi)始做這個(gè)作業(yè)的時(shí)候，我?guī)缀跏菬o(wú)從下手的.讓人深感煩燥.幸好在同學(xué)的指導(dǎo)和自己不斷的錯(cuò)誤和摸索下找到了一定的方法. 不過(guò)在做這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候還是遇到了很多問(wèn)題，如在機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)ξ佪單仐U的設(shè)計(jì)處理不當(dāng)，使計(jì)算結(jié)果偏大等等。有計(jì)剪力和彎矩時(shí),沒(méi)有進(jìn)行校核,又出現(xiàn)錯(cuò)誤,這些錯(cuò)誤我用了很長(zhǎng)的時(shí)長(zhǎng)的時(shí)間才做好,幸好還是完成了這次設(shè)計(jì),使自己對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)有了一定的認(rèn)識(shí),但我對(duì)它里面的很多電器控制還是不太清楚。因而,要學(xué)好它，必須掌握不少的其他領(lǐng)域?qū)W科的知識(shí)，因此還要更多的時(shí)間和努力。由于本次設(shè)計(jì)時(shí)間短和水平有限，做的不夠精細(xì)，難免有點(diǎn)錯(cuò)誤懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。同時(shí)很多謝老師您對(duì)我們的教導(dǎo)! 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 致謝18致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)之所以能夠按時(shí)按要求順利完成，其中有許多老師和同學(xué)給予了莫大的支持和鼓勵(lì)。首先是李剛老師，是他為我們畢業(yè)設(shè)計(jì)提供里大量的技術(shù)幫助，為我們安排設(shè)計(jì)進(jìn)程，提供設(shè)計(jì)資料，并在課余時(shí)間為我們分析和講解設(shè)計(jì)要點(diǎn)，使我更有信心和動(dòng)力。其次要感謝我的同學(xué)，他們很熱心和無(wú)私，他們?cè)谖倚枰獛椭畷r(shí)伸出了援助之手，特別是賈光裕和那廣寅兩位同學(xué)，有了他們的關(guān)心和支持，畢業(yè)設(shè)計(jì)雖苦但感覺(jué)很快樂(lè)。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意。 總之沒(méi)有他們，就沒(méi)這么完整和全面的畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以要再次對(duì)他們說(shuō)一次謝謝你們 ！ 大連水產(chǎn)學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 參考文獻(xiàn)19參考文獻(xiàn)1、隋明陽(yáng) 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 22、張桂香 機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 11.3、全國(guó)數(shù)控培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)天津分中心編 數(shù)控機(jī)床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19974、全國(guó)數(shù)控培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)天津分中心編 數(shù)控編程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19975、戴曙等 金屬切削機(jī)床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19956、方沂 數(shù)控機(jī)床編程與操作 ，國(guó)防工業(yè)出版社，1999 年版。7、王愛(ài)玲等 現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng) ，國(guó)防工業(yè)出版社，2002 年版。8、白恩遠(yuǎn)等 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床伺服及檢測(cè)技術(shù) ，國(guó)防工業(yè)出版社，2005 年版。9、任建平等 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷及維修 ，國(guó)防工業(yè)出版社，2005 年版。10、王愛(ài)玲等 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床實(shí)用操作技術(shù) ，國(guó)防工業(yè)出版社，2005 年版。